第11章 包装工艺学.ppt

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1、*,第11章 包装工艺学,1,学习要点1、防锈包装工艺2、真空包装与充气包装工艺3、真空、充气包装储存期计算4、脱氧剂封存包装工艺,第十一章 化学防护包装工艺,*,第11章 包装工艺学,2,第一节 防锈包装技术,主要内容：一、防锈包装的种类二、常用防锈包装工艺三、防锈包装的等级四、选用防锈包装工艺的依据,*,第11章 包装工艺学,3,一、防锈包装的种类1、一般防湿、防水包装(M-1)2、防锈油脂封存包装 (M-2)3、气相防锈材料包装(M-3)4、密封容器包装(M-4),第一节 防锈包装技术,*,第11章 包装工艺学,4,5、密封系统的防锈包装(M-5)6、可剥性塑料包装(M-6)7、贴体包装

2、 (M-7)8、充氮包装(M-8)9、干燥空气封存包装(M-9),第一节 防锈包装技术,*,第11章 包装工艺学,5,二、几种常用防锈包装方法（一）防锈油脂封存包装； (M-2) 将防锈油脂涂覆于清洁、干燥金属制品表面，然后用石蜡纸或塑料袋封装的包装方法。 常用于钢铁、铜铝及其合金镀件等。 防锈油脂分类：防锈脂和防锈油。 防锈油脂的涂刷方法：浸涂和刷涂,第一节 防锈包装技术,*,第11章 包装工艺学,6,（二）气相缓蚀剂防锈封存包装；(M-3) 将挥发性缓蚀剂与金属制品密封包装在一起，与水作用能分解出具有缓蚀作用的基团。 适用于表面不平、结构复杂、忌油的产品。 气相缓蚀剂： 1、常温下易挥发；

3、 2、与水作用能分解出具有缓蚀作用的基团，这些基团防锈能力强，又不腐蚀金属材料。 3、在水或溶剂中具有一定的溶解度。同时还应具有较好的化学稳定性、不会生成有害物质等。,第一节 防锈包装技术,*,第11章 包装工艺学,7,（三）可剥性塑料封存包装；(M-6) 可剥性塑料是在塑料中加入矿物油、防锈剂、增塑剂、防霉剂等制成的防锈材料。 1、热熔型：膜层厚有韧性、有缓冲效果、拆封方便，但要在高温下熔化涂覆。 2、溶剂型：在常温下涂覆，膜层较薄，适用于大型部件，价格较低，但遇光、热易老化，适于短期防锈。,第一节 防锈包装技术,*,第11章 包装工艺学,8,（四）封套防锈封存包装； (M-9-2) 将金属

4、制品密封于包装或一定空间内，使其处于低湿或无氧状态，防止金属件大气锈蚀的方法。 常用充氮包装、干燥空气封存包装等。 (干燥剂用量计算方法在防潮包装中介绍),第一节 防锈包装技术,*,第11章 包装工艺学,9,三、防锈包装的分级1、A级(储存期35年)2、B级(储存期12年)3、C级(储存期1年) 4、D级(储存期612月),密封容器、可剥性塑料、容器充氮、干燥空气封存,可剥性塑料、气相防锈材料、涂覆防锈油脂裹包,气相防锈材料、涂覆防锈油脂裹包、一般防湿、防水,一般防湿、防水包装、涂覆防锈油脂后纸裹包、,第一节 防锈包装技术,*,第11章 包装工艺学,10,第一节 防锈包装技术,四、防锈包装方法

5、的选用1、包装件到达运输终点的距离与时间；2、储存条件和储存期； 3、运输过程的气候条件，是否有高温、多湿或极寒；4、包装件销售形式（是用于批发还是零售）；5、经济性。,*,第11章 包装工艺学,11,返 回,主要内容：一、真空、充气包装材料的选用；二、常用充气保护性气体；三、真空、充气包装工艺；四、真空、充气包装储存期计算。,第二节 真空、充气包装技术,*,第11章 包装工艺学,12,一、真空、充气包装的概念 1、真空包装：将产品加入气密性容器，抽去容器内部的空气，使密封后的容器达到预定真空度的包装方法。 2、充气包装：又称气调包装，是一种抽去包装容器内的空气、充入对包装物品具有特殊保护作用

6、的气体后，再进行封口的包装方法。,第二节 真空、充气包装技术,*,第11章 包装工艺学,13,二、真空、充气包装的原理 1、低氧条件：防氧化 2、阻湿：防止水分进入或散失 3、抑菌保鲜：阻止细菌生长三、常用充气保护性气体 氧气(O2)、氮气(N2)、二氧化碳气(CO2)、乙醇（CH3CH2OH）、二氧化硫（SO2）、一氧化碳（CO）等。,第二节 真空、充气包装技术,*,第11章 包装工艺学,14,常用充气保护包装举例：（一）面点类食品包装 高浓度的二氧化碳气(CO2)+氮气(N2)（二）鲜肉制品包装 高浓度氧气（O2）+低浓度二氧化碳气（CO2）+氮气（N2 ） （三）新鲜果蔬包装 低浓度氧气

7、（O2）+较高浓度二氧化碳气（CO2）。,第二节 真空、充气包装技术,*,第11章 包装工艺学,15,四、真空、充气包装材料的选用 1、阻气、阻湿性(P232表12-7) 2、热封性 3、隔光和冷热稳定性 4、机械适应性,第二节 真空、充气包装技术,*,第11章 包装工艺学,16,五、真空、充气包装工艺； 1、气源与配气技术 2、常用真空充气包装机械 （1）腔室式真空充气包装机工艺过程：供袋、装入产品 置入密封腔室袋口对着充气口平放在热封条上 抽真空充气（或不充） 热封 腔室通大气 切断输出,第二节 真空、充气包装技术,*,第11章 包装工艺学,17,（2）真空补偿式充气包装机工艺过程：浅盘热

8、吸塑成型 置入产品 覆盖底模抽真空 充气（或不充） 热封 切断输出盒式包装件 （3）气流冲洗式充气包装机工艺过程：成型器成型、装入产品 覆膜、纵封气流冲洗 横封 切断 输出枕式包装件,第二节 真空、充气包装技术,*,第11章 包装工艺学,18,第二节 真空、充气包装技术,六、真空、充气包装储存期计算。（一）气体渗透机理1、根据费克第一扩散定律单位时间、单位面积上气体的渗透量与浓度梯度成正比例关系,d,渗透方向,c2p2,c1p1,*,第11章 包装工艺学,19,第二节 真空、充气包装技术,2、根据亨利定律在一定温度下，气体溶解在包装材料中的浓度与该气体的分压成正比例关系,cm3.cm/cm2.

9、s.(101.325kPa),*,第11章 包装工艺学,20,第二节 真空、充气包装技术,3、渗透系数的计算,*,cm3.cm/cm2.s.(101.325kPa),*,第11章 包装工艺学,21,第二节 真空、充气包装技术,（二）渗透反应动力学阿伦尼乌斯方程：化学反应速度系数与温度之间存在着指数依赖关系，用经验公式描述：,P181、P237表中提供了部分材料的试验数据。,*,第11章 包装工艺学,22,（三）真空、充气包装储存期计算。qG-气体渗透量（透气量），cm3PG-气体渗透系数（透气系数）， cm3.cm/cm2.s.(101.325kPa)p1-p2-包装材料两侧气体分压差，A-包

10、装材料表面积，cm2t-储存时间，sd-包装材料厚度，cm,第二节 真空、充气包装技术,*,第11章 包装工艺学,23,六、裹包机械的选型,例12-1 已知：m=100g d=0.025mm A=1300cm2产品允许吸氧量：150cm3/100g 聚酯塑料充氮包装 环境22度解:(1)允许氧气渗透量：qG=100g150cm3/100g=150cm3 (2) 氧气渗透系数：根据阿伦尼乌斯方程查表12-13得： lnP0=14.135 -E/R=-3.271103 T=273+22=295则：lnPO2=14.135-3.271103 (1/295)=3.046 PO2=e3.046=21 (

11、10-11cm3cmcm-2s-1(101.325Pa)-1),第二节 真空、充气包装技术,*,第11章 包装工艺学,24,(3)氧气的分压差:p1-p2=0.2093101.325-0=21.207kPa (4)代入公式,第二节 真空、充气包装技术,天,(5)答：该产品在平均温度22 C时保质期为75天,六、裹包机械的选型,例12-2 已知：m=30g d=0.025mm L=150mm W=10cm产品允许吸氧量：150ppm 聚偏二氯乙烯（PVDC）真空包装解:(1)允许氧气渗透量：1mol氧气质量32g 容积 22.4L=22.4103cm3 qG=30g15010-622400cm3

12、/32g=3.15cm3 (2) 氧气渗透系数：根据阿伦尼乌斯方程查表12-13得： lnP0=25.054 -E/R=-7.045103 T=273+25=298则：lnPO2=25.054-7.045103 (1/298)=1.411 PO2=e1.411=4.1 (10-11cm3cmcm-2s-1(101.325Pa)-1),第二节 真空、充气包装技术,*,第11章 包装工艺学,26,(3)氧气的分压差:p1-p2=0.2093101.325-0=21.207kPa (4)包装面积：A=2150100=300cm2 (5)代入公式：,第二节 真空、充气包装技术,天,(6)答：该产品在平

13、均温度25 C时保质期为35天,*,第11章 包装工艺学,27,真空、充气包装保质期计算题,1、将干燥重75g的物品装在面积为400cm2，厚度为25 的低密度聚乙烯塑料袋中，并在密封前充氮。物品的允许吸氧量为15cm3/100g ，要储存在23度的环境中，求储存期为多少天？2、有一种对氧气敏感的产品重500g，装在厚度为0.025mm的聚偏二氯乙烯塑料袋中，袋长40cm、宽20cm，已知该产品允许的最大吸氧量为75cm3/100g，密封前抽真空，求储存在平均温度为25度的环境中，储存期为多少天？,*,第11章 包装工艺学,28,一、脱氧剂的种类和作用原理（一）脱氧剂：能与包装中的氧发生化学反

14、应，而有效脱除氧的物质。按化学组分：有机型和无机型按反应速度：缓效型、一般型和速效型,第三节 脱氧剂封存包装技术,*,第11章 包装工艺学,29,Fe +2H2O Fe(OH)2+H24Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3 2Fe(OH)3 Fe2O3.3H2O,第三节 脱氧剂封存包装技术,成分:铁粉+催化剂（金属卤化物）+添加剂（活性碳等）标准状态下：1g铁能与0.143g氧（100ml氧气）反应可脱除500ml空气中的氧气。,1、铁系脱氧剂（无机缓效型）,*,第11章 包装工艺学,30,2、亚硫酸盐系脱氧剂（无机速效型）Na2S2O4+O2 Na2SO4+SO2CaO+H2O

15、Ca(OH)2Ca(OH)2+SO2 CaSO3+H2O,第三节 脱氧剂封存包装技术,成分:亚硫酸钠+生石灰+添加剂（活性碳等）标准状态下：1gNa2S2O4能与0.186g氧（130ml氧气）反应，可脱除650ml空气中的氧气。,催化剂,*,第11章 包装工艺学,31,3、 葡萄糖氧化酶（有机中速脱氧剂）2C6H12O6+O2 2C6H12O7 （葡萄糖酸）,第三节 脱氧剂封存包装技术,成分:葡萄糖+催化剂+添加剂标准状态下：1g葡萄糖能与0.088g氧（63ml氧气）反应可脱除314ml空气中的氧气。,氧化酶,*,第11章 包装工艺学,32,（二）脱氧剂性能要求1、脱氧剂本身及其反应产物无

16、毒；2、有适宜的可控反应速度；3、在一定温、湿度条件下有相对稳定性；4、成本较低。,第三节 脱氧剂封存包装技术,*,第11章 包装工艺学,33,二、脱氧剂封存包装适用的范围（一）加工食品（油炸、糕点、肉制品等）；（二）粮食谷物；（三）中药材、文物、纺织品等；（四）精密仪器、电子器材、军械。,第三节 脱氧剂封存包装技术,*,第11章 包装工艺学,34,三、脱氧剂封存包装与真空充气包装的比较,第三节 脱氧剂封存包装技术,配气原理,*,第11章 包装工艺学,36,配气技术原理: 根据理想气体状态方程 PV=nRT 其中:P-气体压力，Pa； V-气体体积，m3； n-气体摩尔数，mol； R-气体状态参数，8.31J/molK； T-气体温度， K。,第十一章 化学防护包装工艺,返 回,*,第11章 包装工艺学,37,根据理想气体状态方程 PV=nRT,第十一章 化学防护包装工艺,例：一种鲜肉充气包装，需充入78%的O2、12%的CO2和10%的N2，混气仓中压力为2MPa，请确定各起源的供压值。,返 回,返 回,返 回,返 回,